(57)【要約】【課題】  印字不良の発生を避けつつ、電源の電力容量を削減する。【解決手段】  一色の記録を複数の記録ヘッドを用いて行う記録装置において、記録媒体上の異なる位置で各色の記録ヘッドが同時に駆動を行うときに、複数本の記録ヘッドに対応する画像データを、同時駆動負荷が少なくなるように振り分けを行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一色あたり複数の記録ヘッドを有する記録装置において、記録媒体上の異なる位置で各色の記録ヘッドが同時に駆動を行うときに、複数本の記録ヘッドをもつ色の画像データを、同時駆動負荷が少なくなるように、複数の記録ヘッドへのデータの振り分けを再分配する手段を有することを特徴とする、画像記録装置。
【請求項２】
請求項１の画像記録装置は、一色あたり複数の記録ヘッドを有する色の画像データを、振り分けマスクを用いて複数ノズルに均等に分配した後に、他の色との同時駆動負荷条件を元に、負荷が分散されるように、振り分けマスクを用いて、画像データを再分配することを特徴とする、画像記録装置。
【請求項３】
請求項１の画像記録装置は、各色が同時駆動する位置にノズル間隔分ずらしたカラムデータの論理積をとり、データが存在する位置が同時駆動が行われるものと判断することを特徴とする、画像記録装置。
【請求項４】
請求項１の画像記録装置は、自らのノズルのカラムデータを含む同時駆動データを、マスクを用いて間引いた状態で自らの元カラムデータから削除したあとに、同色の他方のノズルのカラムデータを含む同時駆動データを、マスクを用いて間引いた状態で、自らのカラムデータに付加することを特徴とする、画像記録装置。
【請求項５】
請求項１の画像記録装置は、再分配したカラムデータのビット毎の和を取り、そのデータ数の合計が、再分配する前と比較して増えている場合は、再分配を行わずに、元カラムデータを印字データとして利用することを特徴とする、画像記録装置。
【請求項６】
請求項１の画像記録装置は、同時駆動カラムデータのビット毎の和を取り、そのデータ数に応じて、同色の他方のノズルデータに再分配を行うマスクパターンの濃度割合を増減させることを特徴とする、画像記録装置。
【請求項７】
請求項１の画像記録装置は、固定濃度のマスクパターンを複数枚搭載し、複数のマスクパターンの論理和を取って一枚のマスクパターンを作成することで、異なる濃度割合のマスクパターンを作成することを特徴とする、画像記録装置。
【請求項８】
請求項１の画像記録装置は、固定濃度の複数枚のマスクパターンの全ての論理和を取った結果は１００％濃度のパターンになるように、マスクパターンを格納していることを特徴とする、画像記録装置。
【請求項９】
請求項１の画像記録装置は、液状のインクを画像記録ヘッドから記録媒体に対して吐出して記録を行うインクジェットプリンタであることを特徴とする、画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ等の画像記録装置に関するもので、記録データの処理による消費電力抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは液状のインクを記録ヘッドから吐出して記録媒体上に画像を記録する。
【０００３】
画像記録速度を上げるために、複数ラスタのデータを同時に吐出することで、記録媒体上を記録ヘッドが走査する回数を少なくする。例えば、０．５インチの長さの記録ヘッドは、１インチの長さの記録ヘッドに対して、２倍の回数を走査しないと同じ面積の領域の印字が行えない。
【０００４】
このときに、記録ヘッドのインク吐出ノズルの解像度が６００ｄｐｉの場合、０．５インチの長さの記録ヘッドは、１ヘッドあたり３００個のノズルを持ち、１インチの場合は６００個のノズルを持つ。このノズルを全て使用して印字を行う場合、１ノズルあたりの電流値を同じとすると、１インチヘッドは０．５インチヘッドの倍の電力を消費する。
【０００５】
このときに全てのノズルを使用したときの電力を供給できる電源を搭載していても、実際の画像の印字において、一回の走査で使われるノズルの数は一部分に限られる。記録ヘッドのノズルが増えていくと、全てのノズルを使用した場合の最大電力と、実際に使用するノズルの平均電力の差が開いていくことになる。実際に一般画像の平均濃度が２０％程度の場合、電源の出力容量は全てのノズルを使用した場合の２０％で必要十分となる。
【０００６】
しかし、低容量の電源を使用する場合に、突発的に発生する高濃度の印字に対して、何かしらの印字制限を行わないと、その部分で印字不良が発生してしまう。
【０００７】
そこで従来から、記録ヘッドの走査幅の単位面積あたりのデータ数を調べ、ある値以上のデータが存在するときはその部分を高濃度と判定して、印字制限を行う方法がとられている。
【０００８】
画像データ数のカウント値からヘッドの駆動負荷を判別して記録モードを切り替える機能を施した物がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、一色あたり複数の記録ヘッドを搭載するプリンタは、一箇所の画像が複数のヘッドに分散されるため、突発的な高濃度の印字も発生しにくい。複数のヘッドにデータを分配する例は以下のような物がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−９６６１５号公報（第１４頁、図２）
【特許文献２】特開平９−７０９９０号公報（第１０頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のラスタ・カラム変換時のデータカウントにより、面積が大きい高濃度部分は印字制限が行われるが、カウントする単位面積が大きい場合に、局所的な高濃度部分を発見しにくい点がある。
【００１１】
最も悪い条件として、データカウントの単位面積より小さく、かつ１色あたりの全ノズルを使用した画像が、ノズルピッチの間隔で各色に存在するときに、印字制限では回避不能な最大付加が発生する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、各色の印字データを作成したあとに、一色あたり複数本の印字ヘッドを搭載する色の画像データに対して、複数ヘッドのそれぞれに対して各カラムで同時駆動を行うデータ量を算出し、同時駆動データの少ないほうの印字ヘッドに画像データの再分配を行う。
【００１３】
（作用）
各色の画像データを、実際に同時駆動が行われる位置にずらして合成したデータを元に、複数ヘッドの画像データの再分配を行うことで、データカウントの単位面積より小さく、かつ一色あたりの全ノズルを使用した画像が、ノズルピッチの間隔で各色に存在するという特異な条件を緩和することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、インクジェットプリンタ等の画像記録装置について、特定の画像データにおいて発生する最大負荷の条件を、一色あたり複数の記録ヘッドを搭載する記録装置において、他の色と同時に駆動されるデータの条件から、複数の記録ヘッドへの分配量を変えることで、ヘッドユニット全体で同時に駆動する時に必要とする電流値を低下させることができる。
【００１５】
最大負荷の条件が、画像データが記録ヘッドのピッチに完全に一致したときという特異な条件であるため、一色あたり複数の記録ヘッドを搭載する場合には、最大負荷の条件に合致する画像の発生率はさらに低くなる。よって、従来の方法により画像の最大負荷条件を判別して印字制限をかける方法より、比較的簡単な回路で最大出力を押さえ、電源の小容量化を容易なものとしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施例）
図１において本発明に係る画像記録装置（プリンタ）は、ラスタ画像データを転送する画像データ転送回路１０１と、ラスタ画像データを一時的に格納するラスタ画像バッファ１０２と、ラスタ画像データを読み出して、カラムデータに変換するラスタ・カラム変換回路１０３と、ラスタ・カラム変換回路内で一色あたりのデータを複数ノズルに均等割りするためのマスク１０４と、変換したカラムデータを一時的に格納するカラムデータ画像バッファ１０５と、カラムデータを読み出して、同時駆動データを算出して、複数ヘッドへ画像データを再分配するデータ再分配回路１０６と、データの再分配を行うためのマスク１０７と、カラムデータを読み出して印字ヘッド吐出データに変換するヘッド吐出データ変換回路１０８と、印字データを受けて実際に印字を行う印字ヘッド１０９から構成されている。
【００１７】
図２において、ラスタ・カラム変換されたデータ２０６、２０７、２０８、２１０、２１１は、カラム画像データバッファ１０５に格納されている。記録ヘッド２０１の画像データを２０６、同様に２０２の画像データを２０７、２０３の画像データを２０８とし、同色のヘッドである２０４と２０５は、２０４の画像データ２１０と、２０５の画像データ２１１に対応する。画像データ２１０と２１１は、元画像データ２０９から均等割りをするためのマスク１０４を用いて分配されている。画像データ２０６、２０７、２０８、２１０は各記録ヘッドの相対的な位置ずれを考慮して、各色が同時駆動される位置で画像データの論理積を取り、その結果が２１２である。また、画像データ２０６、２０７、２０８、２１１の画像データを同様に各色が同時駆動される位置で論理積を取った結果が２１３である。この各色の論理積データ２１２と２１３を用いて、画像データ２０９から分配されたデータ２１０と２１１のデータの再分配を行う。
【００１８】
図３において、画像データ２０６、２０７、２０８、２１０の図の位置のカラムデータを取り出して、回路３０１で論理積を取ったカラムデータが３０３である。また同様に、画像データ２０６、２０７、２０８、２１１の図の位置のカラムデータを取り出して回路３０２で論理積を取ったカラムデータが３０４である。論理積を取ったカラムデータは、マスク合成回路３０５、３０６によってそれぞれ均等に分配される。分配されたデータの片方は反転回路３０７、３０８によって、データが反転される。画像データ２１０、２１１のそれぞれの元カラムデータ３０９、３１０に対して、自らのカラムデータを含む論理積カラムデータの分配後のデータを削除（反転データの論理積）し、一方のカラムデータを含む論理積カラムデータの分配後のデータを追加（論理和）する回路が、３１３、３１４である。また、元カラムデータの各ビットの合計値を、カラムデータのドットカウント値として３１１、３１２に格納する。元カラムデータから、論理積カラムデータの論理積と論理和と取る回路３１３、３１４を通過した結果がそれぞれ３１５、３１６であり、各ビットの合計値をドットカウント値として格納した結果が３１７、３１８である。元カラムデータのドットカウント値３１１、３１２と、再分配後のカラムデータのドットカウント値３１７、３１８を比較して、後者の値が少ない場合は、再分配後のカラムデータを印字を行う画像データとして採用し、元カラムデータのドットカウント値が少ない場合は、再分配後のカラムデータの置き換えは行わずに、元カラムデータをそのまま利用する。
【００１９】
再分配が行われた後のデータを用いて、実際に印字が行われる様子を図４において説明する。ヘッドユニット４０１に、ブラック用の記録ヘッド４０２と４０３、シアン用の記録ヘッド４０４、マゼンダ用の記録ヘッド４０５、イエロー用の記録ヘッド４０６が図のように配置されている。画像データは記録媒体上にブラックが４０７、シアンが４０８、マゼンダが４０９、イエローが４１０の位置に印字されようとして、この画像位置は記録ヘッド４０３、４０４、４０５、４０６の位置と一致している。ヘッドユニットが記録媒体に対して図４−１の位置は、これからブラック用の記録ヘッド４０２がブラックのデータ４０７の印字を開始し始める地点であることを示す。図４−２において、記録ヘッド４０２は４１１の画像の印字を終了する。このとき、ブラックの画像データは２本の記録ヘッドに対して均等に分配されているので、当初は５０％の濃度で印字が行われるところ、記録ヘッド４０２と他の記録ヘッドの印字が同時に行われることがないために、再分配の回路によってブラックの画像データが多く配分されていることがわかる。このときの時間対電流のグラフは４１２のようになることを示す。
【００２０】
図４−３の位置は、これからブラック用の記録ヘッド４０３と、シアン用の記録ヘッド４０４と、マゼンダ用の記録ヘッド４０５と、イエロー用の記録ヘッド４０６が、各色のデータ４１１、４０８、４０９、４１０の印字を開始し始める地点であることを示す。図４−４において、記録ヘッド４０３、４０４、４０５、４０６は４１４、４１５、４１６、４１７の画像の印字を終了する。
【００２１】
このとき、ブラックの画像データ４１４は先に印字された４１１の残りの濃度分の画像であり、同時に他の記録ヘッド４０４、４０５、４０６の印字と重なるために、均等に分配された画像データより、再分配後の画像データは少なく配分されている。このときの時間対電流のグラフは４１９のようになる。ブラックデータが均等に分配された状態で印字が行われるときのグラフは４１８となり、再分配によって電流量が低下していることがわかる。
【００２２】
（第２の実施例）
図５において、画像データの再分配の方法について別の形態を説明する。画像データ２０６、２０７、２０８、２１０の図の位置のカラムデータを取り出して、回路５０１で論理積を取ったカラムデータが５０３である。また同様に、画像データ２０６、２０７、２０８、２１１の図の位置のカラムデータを取り出して回路５０２で論理積を取ったカラムデータが５０４である。論理積カラムデータ５０３、５０４の各ビットの和を取ったドットカウント値をそれぞれ５０５、５０６として格納する。このドットカウント値を元に分配量を決定し、分配マスク群５０９から必要なマスク数を取り出して５０７、５０８のマスク合成回路に適応させるマスクパターンを決定する。
【００２３】
図６において画像データの分配に使用するマスクの例を示す。１００％濃度のパターンから１０等分に濃度を均等に分けたマスク群が６０１である。そのうちの２つのマスクを合成したマスク６０２は２０％濃度のマスクとなる。この例では０〜１００％まで１０段階に分けたマスクから分配量を決めることができる。
【００２４】
再分配が行われた後のデータを用いて、実際に印字が行われる様子を図７において説明する。図４と同様に、ヘッドユニット４０１に、ブラック用の記録ヘッド４０２と４０３、シアン用の記録ヘッド４０４、マゼンダ用の記録ヘッド４０５、イエロー用の記録ヘッド４０６が図のように配置されている。画像データは記録媒体上にブラックが７０７、シアンが４０８、マゼンダが４０９、イエローが４１０の位置に印字されようとして、この画像位置は記録ヘッド４０３、４０４、４０５、４０６の位置と一致している。ヘッドユニットが記録媒体に対して図７−１の位置は、これからブラック用の記録ヘッド４０２がブラックのデータ７０７の印字を開始し始める地点であることを示す。このときに他の色の記録ヘッド４０３、４０４、４０５、４０６は全く印字が行われることが無いために、記録ヘッド４０２と４０３に均等に配分されているブラック用の画像データは、４０２の記録ヘッドのデータが１００％になるように再分配される。図４−２において、記録ヘッド４０２は７１１の画像の印字を終了する。このときの時間対電流のグラフは７１３のようになり、第一の実施例で示したときの電流値４１２より増加する。
【００２５】
図４−３の位置は、これからブラック用の記録ヘッド４０３と、シアン用の記録ヘッド４０４と、マゼンダ用の記録ヘッド４０５と、イエロー用の記録ヘッド４０６が、各色のデータ７１１、７０８、７０９、７１０の印字を開始し始める地点であることを示す。図４−４において、記録ヘッド４０３、４０４、４０５、４０６は７１１、７１５、７１６、７１７の画像の印字を終了する。このとき、ブラックの画像データ７１１は先に印字されたデータがすでに１００％の濃度を印字しているため、このタイミングでは印字が行われることはない。このときの時間対電流のグラフは７２０のようになり、ドットカウント値からマスク量を調節して再分配を行った場合には、第一の実施例で示した電流値４１９よりさらに低減していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施する、画像記録装置のブロック図
【図２】図１のデータ再分配回路の処理の概略を示す説明図
【図３】図２の処理のデータ再分配回路の第一の実施例に基づいた具体的構成を示すブロック図
【図４】図２の回路を用いてデータの再分配を行った後の記録ヘッドの印字の様子を示す説明図
【図５】図２の処理のデータ再分配回路の第二の実施例に基づいた具体的構成を示すブロック図
【図６】図５で使用する再分配のためのマスク群を示す説明図
【図７】図５の回路を用いてデータの再分配を行った後の記録ヘッドの印字の様子を示す説明図
【符号の説明】
【００２７】
１０１  画像データ転送回路
１０２  ラスタ画像バッファ
１０３  ラスタ・カラム変換回路
１０４  複数記録ヘッド搭載色用データ分配マスク
１０５  カラムデータ画像バッファ
１０６  データ再分配回路
１０７  データ再分配用マスク
１０８  ヘッド吐出データ変換回路
１０９  印字ヘッド
２０１  イエロー用記録ヘッド
２０２  マゼンダ用記録ヘッド
２０３  シアン用記録ヘッド
２０４、２０５  ブラック用記録ヘッド
２０６  イエロー用カラムデータ
２０７  マゼンダ用カラムデータ
２０８  シアン用カラムデータ
２０９  ブラック用カラムデータ
２１０、２１１  均等分配後のブラック用カラムデータ
２１２、２１３  全色の同時吐出データ
３０１、３０２、５０１、５０２  カラムデータ論理積ゲート
３０３、３０４、５０３、５０４  論理積カラムデータ
３０５、３０６、５０７、５０８  マスク合成回路
３０７、３０８、５１０、５１１  反転回路
３０９、３１０、５１２、５１３  オリジナルカラムデータ
３１１、３１２  オリジナルカラムデータドットカウント値
３１３、３１４、５１４、５１５  カラムデータ再分配回路
３１５、３１６、５１６、５１７  再分配カラムデータ
３１７、３１８  再分配カラムデータドットカウント値
４０１  ヘッドユニット
４０２、４０３  ブラック用記録ヘッド
４０４  シアン用記録ヘッド
４０５  マゼンダ用記録ヘッド
４０６  イエロー用記録ヘッド
４０７、７０７  ブラックデータ記録位置
４０８、７０８  シアンデータ記録位置
４０９、７０９  マゼンダデータ記録位置
４１０、７１０  イエローデータ記録位置
４１１、４１４、７１１  ブラック印字データ
４１５、７１５  シアン印字データ
４１６、７１６  マゼンダ印字データ
４１７、７１７  イエロー印字データ
４１２、４１８、４１９、７１３、７２０  ヘッド電流値
５０５、５０６  論理積カラムデータドットカウント値
５０９  再分配用マスクデータ格納回路
６０１  再分配用マスクデータ
６０２  再分配用マスク合成データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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